Describir los espectros de emisión y absorción de gases comunes
Resolver problemas relacionados con espectros atómicos, incluido el cálculo de la longitud de onda de los fotones emitidos durante las transiciones atómicas
Completar ecuaciones de desintegración alfa y beta
Determinar la semivida de un núclido a partir de una curva de desintegración
Investigar la semivida experimentalmente (o mediante simulación)
Espectro de emisión : El espectro de emisión atómica de un elemento consiste en el conjunto de las frecuencias de las ondas electromagnéticas emitidas por átomos del elemento determinado mientras este en estado gaseoso. El espectro de emisión de cada elemento es único y puede ser usado para determinar si ese elemento es parte de un compuesto desconocido.
El espectro de emisión puede ser visto de mejor manera. Por ejemplo cuando un alambre de platino es bañado en una solución de nitrato de estroncio y después es introducido en una llama, los átomos de estroncio emiten color rojo. De manera similar, cuando el Cobre es introducido en una llama, ésta se convierte en luz verde. Esto hace que el espectro pueda ser identificado por su color con mayor facilidad.
El hecho de que sólo algunos colores aparezcan en las emisiones atómicas de los elementos significa que sólo determinadas frecuencias de luz son emitidas. Cada una de estas frecuencias están relacionadas con la energía de la fórmula:
Efotón = hν
donde E es la energía, h es la constante de Planck y ν es la frecuencia. La frecuencia ν es igual a: ν = c/λ donde c es la velocidad de la luz en el vacio y λ es la longitud de onda
Con esto podemos decir que sólo algunos fotones con ciertas energías son emitidos por el átomo. Este espectro ocurre cuando los electrones están excitados, en este momento los electrones se van hacia su capa superior y cuando estos caen a su capa normal emiten la luz.
Descripción: Macintosh HD:Users:isabellabonilla:Desktop:Unknown-1.jpeg
Descripción: Macintosh HD:Users:isabellabonilla:Desktop:images-2.jpeg
espectro de absorción:
El espectro ocurre por la radiación electromagnética incidente que tiene in material dependiendo de su frecuencia. Cada elemento químico tiene líneas de absorción con longitudes de onda que dependen de sus distintos orbitales atómicos. Este espectro se usa para identificar los elementos que componen componentes algunos líquidos y gases o para determinar la estructura de los compuestos orgánicos.
Los electrones en sólidos , líquidos y gases densos también pueden ser excitados, en ese momento están expuestos a altas temperaturas que los hacen brillar creando un espectro de bandas de colores en lugar de líneas.
Cuando se encuentra en estado solido se tiene un espectro continuo en donde los colores se combinan entre si. En este momento los átomos están muy cerca el uno del otro haciendo que los niveles de energía cambien. Cuando hay muchos átomos los niveles generales de energía se combinan para formar una serie de energías muy similares pero diferentes, que constituye una banda de energía.
Cuando el objeto que emite un espectro continuo está rodeado por un gas frío este será modificado por el gas que lo rodea. El espectro continuo está atravesado por una serie de líneas oscuras. La absorción ocurre cuando un electrón en un átomo del material absorbente absorbe el fotón aquí la energía del fotón debe ser idéntica a la diferencia entre los niveles de energía, el material elimina fotones de esta frecuencia de la gama continua de las energías emitidas por la fuente de luz. Causando que los átomos absorbentes se vuelven inestables y se volverá a un nivel de energía y de frecuencia más bajo por los fotones que emiten. Reduciendo la intensidad de esas frecuencias específicas en la dirección original que dan las líneas negras al cruzar el espectro continuo .
Un ejemplo de las implicaciones de un espectro de absorción es que aquel objeto que lo haga con los colores azul, verde y amarillo aparecerá de color rojo cuando incida sobre él luz blanca. Cuando incide una luz a un metal al superar su energía umbral saca un electrón, si la energía es superior la energía que sobra se convierte en energía cinética.
La desintegración radiactiva es un proceso continuo pero al azar , no hay manera de predecir qué núcleo en una muestra radiactiva decaerá. sin embargo, estadísticamente hablando si se una gran muestra de núcleos es muy probable predicar el numero de núcleos que decaerán, pero no se sabrá cuales en especial. Podemos decir que el núcleo tiene una probabilidad constante de decadencia y esto no depende del tamaño de la muestra de la sustancia. otra modo de ver esto es en términos de vida media. La vida media es el tiempo necesario para que la mitad del número total de núcleos o la actividad inicial de la muestra caigan a la mitad. Esto varia dependiendo de cada núcleo.
el núcleo de un átomo tiene un diámetro del orden de metros y está esencialmente aislado de sus alrededores, y cada átomo esta separados del otro por distancias de alrededor de metros. esto significa que la desintegración de un núcleo independiente al estado físico de este (si el tiempo es sólido, líquido , gas o un compuesto químico) y la condición física tales como la temperatura y la presión. Solo las interacciones nucleares como la colisión con un acelerador de partículas puede influir en la vida media de un núcleo.
Ejemplo: La desintegración de uranio es demasiado lenta comparada con la desintegración de torio. Cada una de estas desintegraciones tiene un periodo de semidesintegración, llamado también semi vida la cual varia para cada elemento. Algunos isótopos radiactivos tienen semividas muy largas, mientras las de otros son demasiado cortas.
Para calcular el tiempo de vida media de algún elemento radiactivo debemos utilizar:
Ejemplo: Semivida de los elementos radiactivos naturales en la serie de uranio- 238:
Descripción: Macintosh HD:Users:isabellabonilla:Desktop:Screen Shot 2015-09-30 at 9.16.59 PM.png
La velocidad de desintegración se analiza en función de su vida media.
Cada isótopo tiene una vida media característica. La vida media del Sr-90, por ejemplo, es 28,8 años. Si se tienen 10 g de Sr-90, luego de 115,2 años quedarán sin desintegrar 0,625 g; para ello deben haber transcurrido cuatro vidas medias. La ecuación de desintegración del Sr-90 es:
Descripción: Macintosh HD:Users:isabellabonilla:Desktop:Screen Shot 2015-09-30 at 9.18.54 PM.png
Sofia Carvajal Resolver problemas relacionados con el defecto de masa y la energía de enlace Resolver problemas relacionados con la energía liberada en la desintegración radiactiva, la fisión nuclear y la fusión nuclear Dibujar aproximadamente e interpretar la forma general de la curva de la energía media de enlace por nucleón frente al número de nucleones
Jaime Andres Castañeda Describir el experimento de Rutherford-Geiger-Marsden que condujo al descubrimiento del núcleo Aplicar las leyes de conservación en reacciones de partículas Describir los protones y los neutrones en función de los quarks
David Mateo Castrillon Comparar las intensidades de interacción de las fuerzas fundamentales, incluida la gravedad Describir la actuación de las fuerzas fundamentales a través de partículas de intercambio Dibujar aproximadamente e interpretar diagramas sencillos de Feynman Describir por qué no se observan quarks libres
Angela Marion Resolver problemas de energía específica y de densidad de energía Dibujar aproximadamente e interpretar diagramas de Sankey Describir los rasgos básicos de las centrales de combustibles fósiles, las centrales nucleares, los generadores eólicos, los sistemas hidroeléctricos de acumulación por bombeo y las células solares
Mariana Gomez Resolver problemas sobre transformaciones de energía en el contexto de estos sistemas de generación Discutir las cuestiones de seguridad y los riesgos vinculados a la producción de energía nuclear Describir las diferencias entre las células fotovoltaicas y los paneles de calentamiento solar Dibujar aproximadamente e interpretar gráficos que muestren la variación de la intensidad frente a la longitud de onda para cuerpos que emiten radiación térmica a diferentes temperaturas Resolver problemas relacionados con la ley de Stefan-Boltzmann y la ley del desplazamiento de Wien Describir los efectos de la atmósfera de la Tierra sobre la temperatura superficial media Resolver problemas relacionados con el albedo, la emisividad, la constante solar y la temperatura media de la Tierra.
Para tener en cuenta Angela y Mariana La discusión sobre la conducción y la convección ha de ser solo cualitativa. La discusión de la conducción se limitará a las colisiones intermoleculares y con electrones. La discusión de la convección se limitará a la transferencia simple de gases o líquidos a través de diferencias de densidad. La absorción de radiación infrarroja por parte de los gases invernadero debe describirse en función de los niveles de energía moleculares y de la emisión de radiación resultante en todas las direcciones. Los gases invernadero tenidos en cuenta son CH4, H2O, CO2 y N2O. Es suficiente con que los alumnos sepan que cada uno de ellos tiene orígenes tanto naturales como artificiales. El albedo de la Tierra varía diariamente y depende de las estaciones (formaciones de nubes) y de la latitud. Se tomará para el albedo medio anual global de la Tierra el valor de 0,3 (30%).
CONTENIDOS DEL PERIODO
5. FÍSICA ATÓMICA Y NUCLEAR.
5.1 Energía Discreta.
5.2 Radioactividad.
5.3 Reacciones Nucleares.
5.4 La estructura de la materia.
6 PRODUCCIÓN DE ENERGÍA.
6.1 Fuentes de energía.
6.2 Transferencia de energía térmica.
La estructura de la materia.
GRUPO 1
GRUPO 2
GRUPO 3
GRUPO 4
TAREA
Isabella Bonilla
Espectro de emisión :
El espectro de emisión atómica de un elemento consiste en el conjunto de las frecuencias de las ondas electromagnéticas emitidas por átomos del elemento determinado mientras este en estado gaseoso. El espectro de emisión de cada elemento es único y puede ser usado para determinar si ese elemento es parte de un compuesto desconocido.
El espectro de emisión puede ser visto de mejor manera. Por ejemplo cuando un alambre de platino es bañado en una solución de nitrato de estroncio y después es introducido en una llama, los átomos de estroncio emiten color rojo. De manera similar, cuando el Cobre es introducido en una llama, ésta se convierte en luz verde. Esto hace que el espectro pueda ser identificado por su color con mayor facilidad.
El hecho de que sólo algunos colores aparezcan en las emisiones atómicas de los elementos significa que sólo determinadas frecuencias de luz son emitidas. Cada una de estas frecuencias están relacionadas con la energía de la fórmula:
Efotón = hν
donde E es la energía, h es la constante de Planck y ν es la frecuencia. La frecuencia ν es igual a:
ν = c/λ
donde c es la velocidad de la luz en el vacio y λ es la longitud de onda
Con esto podemos decir que sólo algunos fotones con ciertas energías son emitidos por el átomo. Este espectro ocurre cuando los electrones están excitados, en este momento los electrones se van hacia su capa superior y cuando estos caen a su capa normal emiten la luz.
espectro de absorción:
El espectro ocurre por la radiación electromagnética incidente que tiene in material dependiendo de su frecuencia. Cada elemento químico tiene líneas de absorción con longitudes de onda que dependen de sus distintos orbitales atómicos. Este espectro se usa para identificar los elementos que componen componentes algunos líquidos y gases o para determinar la estructura de los compuestos orgánicos.
Los electrones en sólidos , líquidos y gases densos también pueden ser excitados, en ese momento están expuestos a altas temperaturas que los hacen brillar creando un espectro de bandas de colores en lugar de líneas.
Cuando se encuentra en estado solido se tiene un espectro continuo en donde los colores se combinan entre si. En este momento los átomos están muy cerca el uno del otro haciendo que los niveles de energía cambien. Cuando hay muchos átomos los niveles generales de energía se combinan para formar una serie de energías muy similares pero diferentes, que constituye una banda de energía.
Cuando el objeto que emite un espectro continuo está rodeado por un gas frío este será modificado por el gas que lo rodea. El espectro continuo está atravesado por una serie de líneas oscuras. La absorción ocurre cuando un electrón en un átomo del material absorbente absorbe el fotón aquí la energía del fotón debe ser idéntica a la diferencia entre los niveles de energía, el material elimina fotones de esta frecuencia de la gama continua de las energías emitidas por la fuente de luz. Causando que los átomos absorbentes se vuelven inestables y se volverá a un nivel de energía y de frecuencia más bajo por los fotones que emiten. Reduciendo la intensidad de esas frecuencias específicas en la dirección original que dan las líneas negras al cruzar el espectro continuo .
Un ejemplo de las implicaciones de un espectro de absorción es que aquel objeto que lo haga con los colores azul, verde y amarillo aparecerá de color rojo cuando incida sobre él luz blanca. Cuando incide una luz a un metal al superar su energía umbral saca un electrón, si la energía es superior la energía que sobra se convierte en energía cinética.
La desintegración radiactiva es un proceso continuo pero al azar , no hay manera de predecir qué núcleo en una muestra radiactiva decaerá. sin embargo, estadísticamente hablando si se una gran muestra de núcleos es muy probable predicar el numero de núcleos que decaerán, pero no se sabrá cuales en especial. Podemos decir que el núcleo tiene una probabilidad constante de decadencia y esto no depende del tamaño de la muestra de la sustancia. otra modo de ver esto es en términos de vida media. La vida media es el tiempo necesario para que la mitad del número total de núcleos o la actividad inicial de la muestra caigan a la mitad. Esto varia dependiendo de cada núcleo.
el núcleo de un átomo tiene un diámetro del orden de
Ejemplo: La desintegración de uranio es demasiado lenta comparada con la desintegración de torio. Cada una de estas desintegraciones tiene un periodo de semidesintegración, llamado también semi vida la cual varia para cada elemento. Algunos isótopos radiactivos tienen semividas muy largas, mientras las de otros son demasiado cortas.
Para calcular el tiempo de vida media de algún elemento radiactivo debemos utilizar:
Ejemplo: Semivida de los elementos radiactivos naturales en la serie de uranio- 238:
La velocidad de desintegración se analiza en función de su vida media.
Cada isótopo tiene una vida media característica. La vida media del Sr-90, por ejemplo, es 28,8 años. Si se tienen 10 g de Sr-90, luego de 115,2 años quedarán sin desintegrar 0,625 g; para ello deben haber transcurrido cuatro vidas medias. La ecuación de desintegración del Sr-90 es:
Sofia Carvajal
Resolver problemas relacionados con el defecto de masa y la energía de enlace
Resolver problemas relacionados con la energía liberada en la desintegración radiactiva, la fisión nuclear y la fusión nuclear
Dibujar aproximadamente e interpretar la forma general de la curva de la energía media de enlace por nucleón frente al número de nucleones
Jaime Andres Castañeda
Describir el experimento de Rutherford-Geiger-Marsden que condujo al descubrimiento del núcleo
Aplicar las leyes de conservación en reacciones de partículas
Describir los protones y los neutrones en función de los quarks
David Mateo Castrillon
Comparar las intensidades de interacción de las fuerzas fundamentales, incluida la gravedad
Describir la actuación de las fuerzas fundamentales a través de partículas de intercambio
Dibujar aproximadamente e interpretar diagramas sencillos de Feynman
Describir por qué no se observan quarks libres
Angela Marion
Resolver problemas de energía específica y de densidad de energía
Dibujar aproximadamente e interpretar diagramas de Sankey
Describir los rasgos básicos de las centrales de combustibles fósiles, las centrales nucleares, los generadores eólicos, los sistemas hidroeléctricos de acumulación por bombeo y las células solares
Mariana Gomez
Resolver problemas sobre transformaciones de energía en el contexto de estos sistemas de generación
Discutir las cuestiones de seguridad y los riesgos vinculados a la producción de energía nuclear
Describir las diferencias entre las células fotovoltaicas y los paneles de calentamiento solar
Dibujar aproximadamente e interpretar gráficos que muestren la variación de la intensidad frente a la longitud de onda para cuerpos que emiten radiación térmica a diferentes temperaturas
Resolver problemas relacionados con la ley de Stefan-Boltzmann y la ley del desplazamiento de Wien
Describir los efectos de la atmósfera de la Tierra sobre la temperatura superficial media
Resolver problemas relacionados con el albedo, la emisividad, la constante solar y la temperatura media de la Tierra.
Para tener en cuenta Angela y Mariana
La discusión sobre la conducción y la convección ha de ser solo cualitativa.
La discusión de la conducción se limitará a las colisiones intermoleculares y con electrones.
La discusión de la convección se limitará a la transferencia simple de gases o líquidos a través de diferencias de densidad.
La absorción de radiación infrarroja por parte de los gases invernadero debe describirse en función de los niveles de energía moleculares y de la emisión de radiación resultante en todas las direcciones.
Los gases invernadero tenidos en cuenta son CH4, H2O, CO2 y N2O. Es suficiente con que los alumnos sepan que cada uno de ellos tiene orígenes tanto naturales como artificiales.
El albedo de la Tierra varía diariamente y depende de las estaciones (formaciones de nubes) y de la latitud. Se tomará para el albedo medio anual global de la Tierra el valor de 0,3 (30%).